1、课时2元素周期表和元素周期律的应用发 展 目 标体 系 构 建1.知道元素周期表的分区，进一步认识元素周期表和元素周期律的应用，培养学生“宏观辨识与模型认知”的核心素养。2.基于“位置结构性质”认识三者之间的关系，培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。一、元素周期表的分区及元素化合价规律请填写出图中序号所表示内容。增强；减弱；增强；增强；Al；Si；金属；非金属。微点拨：(1)周期表的左下方是金属性最强的元素(钫)，右上方是非金属性最强的元素(氟)。碱性最强的是FrOH，酸性最强的含氧酸是HClO4。(2)由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素既能表现出一
2、定的金属性，又能表现出一定的非金属性。二、元素化合价与原子结构、位置的定量关系1主族元素的最高正化合价等于主族序数等于最外层电子数或价电子数(F、O除外)。2非金属元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数等于主族序数(F、O除外)。3非金属元素的负化合价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数等于主族序数8。4大部分非金属元素的最高正化合价与它的负化合价的绝对值之和为8。三、元素周期表和元素周期律的应用1根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。2应用于元素“位置结构性质”的相互推断。3预测新元素为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。4
3、寻找新物质(1)在金属与非金属分界处可以寻找半导体材料。(2)研究氟、氯、硫、磷、砷附近元素，制造新农药。(3)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(1)从第A族的硼到第A族的砹连成一条斜线，即为金属元素和非金属元素的分界线，分界线附近元素的性质有何特点？这些元素可制取什么材料？提示分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性。这些元素可以制取半导体材料。(2)短周期元素R的氢化物的化学式为H2R，则该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是什么？提示该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)Al在金属与非金属的分界线上，
4、故Al既是金属又是非金属。()(2)A族的所有元素的最高正价均为6价。()(3)在过渡元素中可以寻找新的催化剂。()(4)在所有的氧化物中，氧均为2价。()答案(1)(2)(3)(4)2元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是()A同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D同一主族元素的原子、最外层电子数相同，化学性质完全相同答案B3主族元素锗的最高化合价为4价，且锗位于硅的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置_。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗
5、单质的一种用途是_。硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是_(填“硅”或“锗”)。答案第四周期A族半导体材料锗“位构性”的关系及应用X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。(1)根据如图，可确定X、Y、Z、W属于哪一周期？答案X、Y为第二周期，Z、W为第三周期。(2)根据Y的原子核外电子排布特点可推断Y是什么元素，进而确定X、Z、W是什么元素？答案Y为O，X、Z、W依次为N、S、Cl。(3)根据确定的Z、W，二者形成的最高氧化物的水化物中酸性最强是什么？Y、Z形成氢化物中，热稳定性最强的是什么？答案HClO4，H2O。元素
6、的结构、位置与性质之间的关系元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。说明：三个定量关系(1)电子层数周期序数(2)最外层电子数主族序数最高正化合价(O、F除外)(3)负化合价与最高正价的绝对值之和为8或2【典例】A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。(1)写出A、B、C三种元素名称_、_、_。(2)C在元素周期表中的位置是_。(3)C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为_(填化学式)。(4)比较A、C的原子半径：A_C，写出A的
7、气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：_。解析据A、B、C在周期表中的位置可知，A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B的原子序数为x，则A为x9，C为x7，据题意有x9x7x，则x16，即为S，那么A为N，C为F。答案(1)氮硫氟(2)第二周期第A族(3)HFH2S(4)NH3HNO3=NH4NO3借题发挥(1)写出C单质与H2O反应的化学方程式_。(2)写B的离子结构示意图_。(3)A、C的氢化物中还原性较强的为_(写化学式)。答案(1)2F22H2O=4HFO2(2) (3)NH31今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期
8、主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A原子半径：WXB常温常压下，Y单质为固态C气态氢化物热稳定性：ZWDX的最高价氧化物的水化物是强碱D由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。A项，根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：WPH3，正确；D项，X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，错误。2短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法错误的是()AY原子的电子总数是其K层电子数的4倍B原子半径大小顺序为r(X)r(Y)r(Z)r(W)r(Q)CQ的单质
9、能与W的氢化物发生置换反应D元素Q的最高价氧化物对应水化物的酸性是短周期中最强的B由5种元素在周期表中的位置可以推知：Z为Al，X为N，Y为O，W为S，Q为Cl。Y原子的电子总数是8，其K层有2个电子，电子总数是K层电子数的4倍，A项正确；原子半径大小顺序为r(Z)r(W)r(Q)r(X)r(Y)，B项错误；氯气能与硫化氢发生置换反应生成氯化氢和硫单质，C项正确；根据同周期元素性质递变规律可知非金属性：短周期中氟元素非金属性最强，但是F无正价，没有最高价含氧酸，故短周期中氯元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，D项正确。3a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与
10、b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A原子半径：dcbaB4种元素中b的金属性最强Cc的氧化物的水化物是强碱Dd单质的氧化性比a单质的氧化性强Ba原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；若b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S; c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。A错：原子半径：adcMg，可将金属Na和Mg分别与冷水反应，反应剧烈的是Na，则Na更活泼。答案(1)碳铝(2) FAr(3)HClO
11、4NaOHAl(4)Cl(5)Na将Na和Mg分别与冷水反应，反应剧烈的是钠(答案合理即可)1元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是()A元素的性质总在不断发生明显的变化B紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D可在虚线的右上方寻找耐高温材料C同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B项错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误。2镭(Ra)位于元素周期表中第七周期第A族，下列关于镭元素单质及其化合物的性质推测错误的是()A镭
12、的原子半径比钙的大B氯化镭的化学式为RaCl2C单质镭不能与水反应产生氢气D氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强C镭的活泼性比Ca强，与H2O反应能生成H2。3五种主族元素X、Y、Z、M和N在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是()AM的原子半径比N的小BY和Z既可形成Z2Y，也可形成Z2Y2CX2M的稳定性比X2Y的强DM和N的氧化物的水化物均为强酸B由题给周期表可推知五种元素分别是XH、YO、ZNa、MS、NCl。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径SCl，A项错误；O和Na可形成Na2O和Na2O2，B项正确；同主族元素从上到下氢化物稳定性逐渐减弱，稳定性H2OH2S，C项错误；
13、S和Cl的最高价氧化物对应的水化物H2SO4、HClO4都是强酸，但H2SO3不是强酸，故D项错误。4几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价235、3、32下列叙述正确的是()AX、Y元素的金属性：XYB一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来CY的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2B短周期元素的主要化合价中W元素只有2价，没有正化合价可知，W为O，由原子半径的大小可知，Z元素具有3、5价，原子半径大于氧元素且相差不大，故Z为氮元素；X元素只有2价，Y元素只有3价，X、
14、Y原子半径相差不大，原子半径比氮元素、氧元素大很多，可知X、Y位于第三周期相邻主族，故X为镁元素，Y为铝元素。5(素养题)A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素，原子序数依次递增。A元素原子核内无中子，B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，D是地壳中含量最多的元素，E是短周期中金属性最强的元素，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题：(1)C在元素周期表中的位置为_，G的原子结构示意图是_。(2)D与E按原子个数比11形成化合物甲，其化学式为_，向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式是_。(3)E、F、G形成的简单离子，半径由大到小顺序是_。(用离子符号表示)解析(1)由题给信息知A为H，B为C，D为O，E为Na，F为S，G为Cl，由B、D可知C为N。(2)Na与O可形成Na2O、Na2O2，Na2O2与H2O反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2。(3)Na核外电子排布示意图为，Cl、S2核外电子排布示意图为、 ，故离子半径：S2ClNa。答案(1)第二周期第A族 (2)Na2O22Na2O22H2O=4NaOHO2(3)S2ClNa